LT6207B - The device of indentification of elemental gas, oxidized gas and aerosol mercury components in air or other gases - Google Patents
The device of indentification of elemental gas, oxidized gas and aerosol mercury components in air or other gases Download PDFInfo
- Publication number
- LT6207B LT6207B LT2014129A LT2014129A LT6207B LT 6207 B LT6207 B LT 6207B LT 2014129 A LT2014129 A LT 2014129A LT 2014129 A LT2014129 A LT 2014129A LT 6207 B LT6207 B LT 6207B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- mercury
- analyzer
- adsorption device
- unit
- aerosol
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Išradimas priklauso medžiagų tyrimo ir analizės sričiai, būtent įrenginiams ir būdams, skirtiems elementinei dujinei (Hg(0)), oksiduotai dujinei (HgCL, HgBr2, HgO ir pan) ir aerozolinei gyvsidabrio komponentėms atmosferos ore arba kitose dujose nustatyti.The present invention relates to the field of materials research and analysis, namely to devices and methods for detecting elemental gas (Hg (0)), oxidized gas (HgCL, HgBr2, HgO, etc.) and aerosol mercury components in atmospheric air or other gases.
Yra žinomas optinis atominis absorbcinis gyvsidabrio garų koncentracijos matavimo dujose įrenginys, apimantis gyvsidabrio bandinio koncentravimo mazgą, dujų srauto magistralę ir elektroninio matavimo ir valdymo bloką, kur bandinio koncentravimo mazgas įmontuotas dujų srauto magistralėje prieš matavimo kiuvetę ir turi paviršinį gyvsidabrio sorbentą su kaitinimo sistema. Žiūrėti išradimo aprašymą pagal patentą LT 3138 B.An optical atomic absorption device for measuring the concentration of mercury vapor in a gas is known, comprising a mercury sample concentration unit, a gas flow line and an electronic measuring and control unit, wherein the sample concentration unit is mounted in the gas flow line before the measuring cell and has a surface mercury sorbent. See description of invention according to patent LT 3138 B.
Žinomas analizatorius nustato tik dujinės elementinės formos gyvsidabrį Hg(0), o visos kitos gyvsidabrio formos, jeigu jos pasitaiko atmosferoje, privalo būti konvertuotos į elementinę formą prieš jas detektuojant gyvsidabrio analizatoriumi.The known analyzer detects only mercury in gaseous elemental form, Hg (0), and all other forms of mercury, if present in the atmosphere, must be converted to the elemental form before being detected by a mercury analyzer.
Artimiausias pagal techninę paskirtį yra įrenginys, skirtas elementinei dujinei (Hg(0)), oksiduotai dujinei (HgCb, HgBr2, HgO ir pan) ir aerozolinei gyvsidabrio komponentėms atmosferos ore arba kitose dujose nustatyti su optinio fluorescencinio tipo analizatoriumi, veikiančiu optiniu fluorescenciniu principu. įrenginys apima: oksiduotojo dujinio gyvsidabrio matavimo bloką su adsorbcijos įtaisu, turinčiu pailgą perdavimo paviršių su paviršine danga, skirta adsorbuoti oksiduotą dujinį gyvsidabrį ir leidžiantį elementiniam gyvsidabriui ir aerozolinių dalelių gyvsidabriui praeiti per adsorbcijos įtaisą, galintį atlaikyti desorbcijos temperatūrą, kurią sukuria su juo susieta kaitinimo priemonė. Adsorbcijos įtaisas turi įėjimą, skirtą dujų bandiniui įeiti ir išėjimą, sujungtą su bloku, skirtu aerozolinio gyvsidabrio komponentėms sukaupti ir vėliau temperatūriniu pagrindu suskaidyti, konvertuojant j elementinį dujinį gyvsidabrį. Minėto bloko išėjimas sujungtas su Tekran 2537 modelio analizatoriumi, veikiančiu optiniu fluorescenciniu principu ir per ventilį sujungtas su siurbimo bloku, skirtu minėtam dujų bandiniui siurbti per adsorbcijos įtaisą ir minėtą bloką. Adsorbcijos įtaisas papildomai apima kitą įėjimą, sujungtą su minėtu analizatoriumi, skirtą dujoms, kurios iš esmės neturi gyvsidabrio garų, prapūsti per adsorbcijos įtaisą; minėti adsorbcijos įtaisas ir blokas, skirti aerozolinio gyvsidabrio komponentėms sukaupti ir vėliau temperatūriniu pagrindu suskaidyti, konvertuojant į elementinį dujinį gyvsidabrį yra patalpinti klimatinėje dėžėje, kurioje palaikoma iš anksto nustatytą temperatūrą, o jos korpusas yra atsparus atmosferos poveikiams. Tekran 2537 modelio analizatorius, veikiantis optiniu fluorescenciniu principu, valdymo blokas ir siurbimo modulis patalpinti vidinėje patalpoje, neturinčioje atmosferos poveikio, ir per šildomą jungtį sujungtas su klimatinėje dėžėje esančiu aerozolinės gyvsidabrio komponentės analizės bloku ir oksiduotojo dujinio gyvsidabrio matavimo bloko adsorbcijos įtaisu.The nearest technical application is a device for detecting elemental gas (Hg (0)), oxidised gas (HgCb, HgBr2, HgO, etc.) and aerosolized mercury components in atmospheric air or other gases, using an optical fluorescence analyzer of the optical fluorescence type. the apparatus comprising: an oxidized gaseous mercury measuring unit having an adsorption device having an elongated transfer surface with a surface coating for adsorbing the oxidized gaseous mercury and allowing elemental mercury and aerosol particulate mercury to pass through an adsorption device capable of withstanding the desorption temperature thereof; . The adsorption device has an inlet for entering the gas sample and an outlet connected to a unit for storing and subsequently decomposing the aerosolized mercury components by converting it into elemental gaseous mercury. The outlet of said unit is connected to a Tekran 2537 model optical fluorescence analyzer and is connected via a valve to a suction unit for pumping said gas sample through an adsorption device and said unit. The adsorption device further comprises a further inlet connected to said analyzer for blowing gas which is substantially free of mercury vapor through the adsorption device; said adsorption device and unit for storing aerosol mercury components and subsequently decomposing them on a temperature basis by converting them to elemental gaseous mercury are stored in a pre-set temperature-controlled climate box and are weatherproof. The Tekran 2537 Model Fluorescent Optical Analyzer has a control unit and a suction module housed in a non-atmospheric indoor environment and connected via a heated connection to an aerosol mercury component analysis unit in the climatic box and an oxidised gaseous mercury measurement unit adsorption device.
Žiūrėti išradimo aprašymą pagal Europos patentą EP1110073,1999-09-02.See the description of the invention according to European patent EP1110073,1999-09-02.
Žinomo įrenginio trūkumas yra tai, kad įrenginyje naudojamas optinis fluorescencinis analizatorius modelio 2537A, kurio veikimui reikalingas nešančiųjų dujų-argono balionas, reikalaujantis atitinkamų laikymo sąlygų ir užimantis daug vietos, todėl analizatorius kartu su minėtu argono dujų balionu yra talpinamas vidinėje patalpoje kartu su siurbimo bloku ir valdymo bloku, o labai maži analizuojamo gyvsidabrio kiekiai iš klimatinėje dėžėje esančių desorbcijos įtaiso ir bloko, skirto aerozolinio gyvsidabrio komponentėms sukaupti ir vėliau temperatūriniu pagrindu suskaidyti, konvertuojant į elementinį dujinį gyvsidabrį, yra perduodami ilga šildoma žarna į analizatorių ir todėl didina užterštumą ir mažina analizatoriaus matavimo tikslumą. Šildomos jungties būtinumas didina įrenginio savikainą.A drawback of the known device is that the device employs an optical fluorescence analyzer of model 2537A, which requires a carrier gas-argon cylinder, which requires appropriate storage conditions and takes up a lot of space, so that the analyzer is housed indoors with the suction unit and control unit, and very small amounts of mercury to be analyzed, from the desorption unit in the climatic box and the unit for storage and subsequent thermal decomposition of the aerosol mercury components, are converted to elemental gaseous mercury into the analyzer and thus increase contamination and reduce analyzer accuracy. The need for a heated connection increases the cost of the device.
Žinomo įrenginio konstrukciniame išpildyme adsorbcijos įtaisas ir blokas, skirtas aerozolinio gyvsidabrio komponentėms sukaupti klimatinėje dėžėje yra išdėstyti vienas virš kito ant išilginės ašies, todėl toks konstrukcinis išpildymas išilgine kryptimi turi didelius matmenis, nepatogus montuoti, dažnai naudojamos dvi klimatinės dėžės dėl to taip pat didėja įrenginio savikaina.In the known embodiment of the device, the adsorption device and the unit for storing the aerosol mercury components in the climatic box are arranged one above the other on a longitudinal axis, thus such longitudinal design has large dimensions, inconvenient installation, often using two climatic boxes. .
Išradimu siekiama padidinti įrenginio tikslumą, supaprastinti konstrukciją ir sumažinti savikainą.The object of the invention is to increase the accuracy of the device, simplify the construction and reduce the cost.
Uždavinio sprendimo esmė yra ta, kad įrenginys, skirtas ore arba kitose dujose esančioms gyvsidabrio komponentėms, tokioms kaip elementinė dujinė, oksiduota dujinė ir aerozolinė gyvsidabrio komponentė, nustatyti su gyvsidabrio analizatoriumi, apima šias priemones·.The essence of the problem solution is that the device for the determination of mercury components in air or other gases, such as elemental gas, oxidized gas and aerosol mercury component with a mercury analyzer, includes:.
adsorbcijos įtaisą, skirtą sukaupti, o po to atskirti oksiduotą dujinį gyvsidabrį bei leidžiantį elementiniam gyvsidabriui ir aerozoliniam gyvsidabriui praeiti per adsorbcijos įtaisą, suformuotą iš medžiagos, galinčios atlaikyti desorbcijos temperatūrą, kurią sukuria kaitinimo priemonė, kur adsorbcijos įtaisas turi įėjimą, j kurį per vožtuvo pirmą įėjimą gali būti paduodamos bandinio dujos, o per kitą jo įėjimą gali būti paduodamos oro filtru išvalytos be gyvsidabrio komponenčių dujos, ir išėjimą, sujungtą su bloku, skirtu aerozolinio gyvsidabrio komponentėms sukaupti ir vėliau temperatūriniu pagrindu suskaidyti, konvertuojant j elementinj dujinį gyvsidabrį; minėto bloko išėjimas sujungtas su analizatoriumi ir per ventilį su siurbimo bloku, skirtu minėtam dujų bandiniui siurbti per adsorbcijos įtaisą ir minėtą bloką. Analizatorius abipusiu ryšiu sujungtas su valdymo bloku; įrenginys turi klimatinę dėžę, kurioje palaikoma pasirinkta temperatūra ir joje yra patalpintos pasirinktinai minėtos priemonės. Siūlomame įrenginyje analizatorius yra sukonstruotas taip, kad galėtų būti patalpintas minėtoje klimatinėje dėžėje kartu su minėtu siurbimo bloku ir kitomis minėtomis įrenginio priemonėmis, kur minėtoje klimatinėje dėžėje patalpintas analizatorius turi abipusį komunikacinį ryšį su kompiuteriu, esančiu aplinkoje, kuri yra patogi kompiuteriui eksploatuoti. Vienas iš analizatoriaus konstrukcijos variantų yra analizatorius, veikiantis optiniu atominiu absorbciniu principu. Klimatinės dėžės vidinė ertmė gali būti padalinta į dvi hermetines ertmes, sudarant galimybę skirtingose ertmėse palaikyti iš anksto numatytas skirtingas temperatūras, kur vienoje iš ertmių yra patalpintas analizatorius ir siurbimo blokas, o kitoje adsorbcijos įtaisas, skirtas sukaupti, o po to atskirti oksiduotą dujinį gyvsidabrį ir blokas, skirtas aerozolinio gyvsidabrio komponentėms sukaupti ir skaidyti, kurie išdėstyti vienas šalia kito ir sujungti tarpusavyje lenkta jungtimi. Desorbcijai reikalingas švarus oras yra įsiurbiamas analizatoriumi per filtrą, kuris apima nuosekliai sujungtus ir oro siurbimo kryptimi išdėstytus drėgmės ir aktyviosios anglies, aerozolių dalelių filtrą ir aukso filtrą, kurio išėjimas sujungtas su vienu iš vožtuvo įėjimų, sudarant sąlygas, kad išvalytas oras praeitų adsorbcijos įtaisą, bloką ir patektų į analizatorių.an adsorption device for accumulating and then separating the oxidized gaseous mercury and allowing elemental mercury and aerosol mercury to pass through an adsorption device formed of a material capable of withstanding the desorption temperature generated by the heating means, wherein the adsorption device has an inlet therethrough an inlet may be fed to the sample gas, and through another inlet may be fed an air-filtered, mercury-free gas, and an outlet connected to the unit for storing and subsequently decomposing the aerosolized mercury components into elemental gaseous mercury; the outlet of said unit being connected to an analyzer and through a valve to a suction unit for pumping said gas sample through an adsorption device and said unit. The analyzer is interconnected to the control unit; the unit has a climate box that maintains the selected temperature and contains optional means. In the proposed device, the analyzer is configured to be housed in said climate box along with said suction unit and other means of said device, wherein the analyzer housed in said climate box has a two-way communication with a computer located in an environment convenient for computer operation. One embodiment of the analyzer design is an optical atomic absorption analyzer. The inner cavity of the climatic box can be divided into two hermetic cavities, allowing different cavities to be maintained at different predetermined temperatures, with one analyzer and suction unit housed in one of the cavities and the other adsorption device for storing and then separating the oxidized gaseous mercury and a unit for storing and decomposing aerosol mercury components which are arranged side by side and interconnected by a curved joint. The clean air for desorption is sucked in by a analyzer through a filter which includes a series of humidified and activated carbon, aerosol particle filter, and gold filter outlet connected to one of the valve inputs, allowing the purified air to pass through the adsorption device, block and enter the analyzer.
Pagal išradimą pasiūlytas įrenginys, skirtas ore arba kitose dujose esančioms gyvsidabrio komponentėms nustatyti yra didesnio tikslumo, mažesnių gabaritų bei pigesnis, nes jo analizatorius sukonstruotas taip, kad jam nereikalingas nešančiųjų inertinių dujų-argono balionas, pavyzdžiui, jis sukonstruotas kaip analizatorius, veikiantis optiniu atominiu absorbciniu principu. Tai leidžia gyvsidabrio analizatorių bei siurbimo bloką patalpinti pačioje klimatinėje dėžėje (o ne patalpų viduje) ir todėl labai supaprastėja pneumatinė schema bei nereikia labai mažų analizuojamų gyvsidabrio kiekių perduoti ilga šildoma jungtimi, kas iš esmės supaprastina konstrukciją, sumažina užteršimo galimybę ir didina matavimo tikslumą.The device of the present invention for detecting mercury components in air or other gases is more accurate, smaller in size and less expensive because its analyzer is designed so that it does not require a carrier inert gas-argon cylinder, for example, an optical atomic absorption analyzer. principle. This allows the mercury analyzer and suction unit to be housed inside the climatic box (rather than indoors), which greatly simplifies the pneumatic circuit and eliminates the need for a very long heated connection for very small amounts of mercury to be analyzed, greatly simplifying design, reducing contamination and measuring accuracy.
Be to, adsorbcijos įtaiso, skirto sukaupti oksiduotą dujinį gyvsidabrį, o po to jį atskirti, ir bloko, skirto aerozolinio gyvsidabrio komponentėms sukaupti ir skaidyti, klimatinėje dėžėje išdėstymas vienas šalia kito ir jų sujungimas lenkta jungtimi leidžia sumažinti klimatinės dėžės geometrinius matmenis, supaprastinti montavimą.In addition, the arrangement of an adsorption device for storing oxidized gaseous mercury and then separating it, and a unit for storing and decomposing aerosol mercury components in a climatic box and connecting them in a curved joint, reduce the geometry of the climatic box and simplify installation.
Bandymais buvo nustatyta, kad tiriamasis oras be nuostolių matuojamoms Hg komponentėms gali būti perduodamas lenkta jungtimi, pvz. PFA žarna.It has been found in tests that the test air can be transferred to the measured Hg components without loss of bend, e.g. PFA hose.
Detaliau išradimas paaiškinamas brėžiniu, kur pavaizduota pagal išradimą pasiūlyto įrenginio blokinė schema.The invention is explained in more detail by the drawing, which is a block diagram of a device according to the invention.
Pagal išradimą pasiūlytas įrenginys, skirtas elementinei dujinei (Hg(0)), oksiduotai dujinei (HgCI2, HgBr2, HgO ir pan.) ir aerozolinei gyvsidabrio komponentei atmosferos ore arba kitose dujose nustatyti analizatoriumi 1 apima komponuojamos aplinkos poveikiui atsparią klimatinę dėžę 2, kurios ertmė gali būti padalinta į dvi hermetines ertmes 3 ir 4. Vienoje ertmėje 3 palaikoma stabilizuota +50°C aplinkos temperatūra, o kitoje ertmėje 4 palaikoma temperatūra, kuri gali būti parenkama diapazone maždaug tarp +10°C ir +50°C, priklausomai nuo aplinkos sąlygų ir reikalavimų, keliamų ertmėje išdėstytoms priemonėms. (Pvz., kai kurių modelių oro siurbliai reikalauja, kad aplinkos temperatūra nebūtų aukštesnė už +40°C). Analizatorius 1 yra portatyvus analizatorius, veikiantis optiniu atominiu absorbciniu principu. Klimatinės dėžės ertmėje 3 yra patalpintas minėtas analizatorius 1 ir siurbimo blokas 9, o kitoje ertmėje 4 - adsorbcijos įtaisas, skirtas sukaupti, o po to atskirti oksiduotą dujinį gyvsidabrį ir blokas, skirtas aerozolinio gyvsidabrio komponentėms sukaupti ir vėliau temperatūriniu pagrindu suskaidyti, konvertuojant j elementinį dujinį gyvsidabrį. Taip pat ertmėje 3 yra patalpintos ir kitos įrenginio darbui reikalingos priemonės ir elementai. Klimatine dėžė 2 kartu su jos viduje išdėstytomis priemonėmis ir elementais tvirtinama atviroje vietovėje, kurioje ketinama matuoti gyvsidabrio atmosferines komponentes, pusės metro ar didesniame aukštyje virš žemės paviršiaus.According to the invention the proposed device for elemental gaseous (Hg (0)) in the oxidized gaseous (HgCI 2, HgBr 2, HgO and the like.) And the aerosol mercury component of the atmospheric air or another gas defined by the analyzer 1 includes composed according weatherproof climatic box 2, the cavity of which may be divided into two hermetic cavities 3 and 4. One cavity 3 maintains a stabilized ambient temperature of + 50 ° C and the other cavity 4 maintains a temperature which may be selected in the range of about + 10 ° C to + 50 ° C, from environmental conditions and requirements for cavity arrangements. (For example, some models of air pumps require ambient temperatures no higher than + 40 ° C). Analyzer 1 is a portable analyzer that operates on an optical atomic absorption principle. Climate box cavity 3 contains said analyzer 1 and suction unit 9, and in another cavity 4 an adsorption device for storing and then separating the oxidized gaseous mercury and the unit for storing the aerosol mercury components and subsequently decomposing them by elemental gaseous conversion. mercury. The cavity 3 also contains other means and elements necessary for the operation of the device. The climatic box 2, together with the instruments and elements located inside, is mounted in an open area where the atmospheric components of mercury are to be measured, at a height of half a meter or more above ground level.
Signalinis kabelis 5 gyvsidabrio analizatorių 1 jungia su kompiuteriu 6, pastarąjį patogu eksploatuoti patalpų viduje. Kompiuteris 6 specializuotos programines įrangos dėka įgalina gyvsidabrio analizatoriaus 1 ir viso aprašomo įrenginio valdymą, matavimo duomenų gavimą ir vizualizavimą.The signal cable 5 connects the mercury analyzer 1 to the computer 6, which is convenient for indoor use. Computer 6 enables the management, acquisition and visualization of measurement data by means of specialized software by the Mercury Analyzer 1 and any device described.
Per oro perdavimo žarną 7, kuri yra pagaminta iš chemiškai inertiškos medžiagos (rekomenduojamas teflonas PFA arba PTFE), analizatorius 1 per vienkryptį sandarų (pagamintą iš chemiškai inertinių medžiagų, rekomenduojamas teflonas PFA, PTFE) ventilį 8 yra prijungtas prie pagalbinio oro siurbimo bloko 9, susidedančio iš oro srauto valdiklio 29, buferinės talpos 30 ir siurblio 31. Lygiagrečiai ventiliui 8, oro perdavimo žarna 7 taip pat yra prijungta prie aerozolinės gyvsidabrio komponentės analizės bloko 10. Šis blokas susideda iš kvarcinio vamzdžio 11 ir jame fiksuotų dviejų kvarcinių struktūrų: smulki skaidulinė kvarcinė struktūra 12 „aerozolio dalelių gaudykle“ yra skirta aerozolio dalelių sulaikymui, o stambesnių gabaliukų struktūra arba lygiagreti kvarco struktūra 13 „pirolizuotojas“ skirta galutinei desorbcijos nuo 12 struktūros produktų ore sudeginimui (pirolizei) ir visų gyvsidabrio formų konversijai j elementinj dujinį gyvsidabrį Hg(0). Ir viena ir kita kvarco struktūros 12 ir 13 yra aprūpintos individualiais kaitinimo elementais 14 ir 15, tarp dviejų kaitinimo elementų išilgai kvarcinio vamzdžio 11 pageidautinai nėra tarpo arba tas tarpas minimalus, siekiant išvengti bet kokių medžiagų adsorbcijos ar kondensacijos nekaitinamoje kvarcinio vamzdžio zonoje, tarp dviejų struktūrų). Ventiliatorių matrica 16 padeda greičiau ataušinti įkaitusius elementus 14 ir 15, prieš pradedant naują matavimo ciklą. Toliau aerozolinio gyvsidabrio matavimo kvarcinis vamzdis 11 chemiškai inertiškos medžiagos (pvz. PFA arba PTFE) lenkta jungtimi, pavyzdžiui žarna 17 yra prijungtas prie adsorbcijos jtaiso 18 kvarcinio vamzdelio 19, kur adsorbcijos įtaisas 18, skirtas sukaupti, o po to atskirti oksiduotą dujinį gyvsidabrį ir aerozolines gyvsidabrio komponentes analizes blokas 10 klimatinės dėžės 2 ertmėje 3 yra išdėstyti vienas šalia kito maždaug lygiagrečiai. Minėto kvarco vamzdelio 19 viduje suformuota temperatūrai atspari lygiagreti struktūra 19a, leidžianti tiriamoms dujoms per sistemą tekėti laminariniai, o jos paviršinis sluoksnis kaupia oksiduotąsias dujines gyvsidabrio komponentes molekulių adsorbcijos būdu, leidžiant elementiniam gyvsidabriui ir aerozolio dalelėms pro įrenginį praeiti laisvai. Iš išorės kvarcinis vamzdis 19 yra aprūpintas kaitinimo elementu 20 ir ventiliatoriais 21. Kitas kvarcinio vamzdžio 19 galas yra prijungtas prie trijų krypčių elektromagnetinio vožtuvo 22, pagaminto iš chemiškai inertiškų medžiagų (pvz., PFA, PTFE). Pasyvioje būklėje (t.y., neaktyvavus elektros srove) vožtuvas (kaip parodyta ištisine linija), yra sujungtas su oro paėmimo zondu. Pastarasis sudarytas iš impaktoriaus arba stambių aerozolio dalelių PTFE filtro 23, patalpinto kvarciniame vamzdyje 24 ir šildomo kaitinimo elementu 25 taip, kad jo temperatūra visame tūryje, viso eksploatavimo metu būtų ne mažesne kaip +50°C.An analyzer 1 is connected to an auxiliary air suction unit 9 via an air transfer hose 7 made of chemically inert material (Teflon PFA or PTFE recommended), through a one-way sealed (made of chemically inert material Teflon PFA, PTFE recommended) 8, consisting of an air flow controller 29, a buffer vessel 30 and a pump 31. In parallel to the valve 8, the air transfer hose 7 is also connected to an aerosol mercury component analysis unit 10. This unit consists of a quartz tube 11 and two quartz structures fixed therein: fine fiber the quartz structure 12 is an "aerosol particle trap" for the retention of aerosol particles, while the quartz structure or parallel quartz structure 13 is a "pyrolyser" for the final combustion of air in the air (pyrolysis) of desorption from structure 12 and conversion of all forms of mercury to elemental gas Brg Hg (0). Both quartz structures 12 and 13 are provided with individual heating elements 14 and 15, preferably there is no or minimal space between the two heating elements along the quartz tube 11 to prevent adsorption or condensation of any materials in the non-heated quartz tube between the two structures ). The fan matrix 16 helps cool the hot elements 14 and 15 faster before starting a new measuring cycle. Further, the quartz tube 11 for measuring aerosol mercury is connected to a quartz tube 19 of an adsorption device 18 by a curved joint of a chemically inert material (e.g. PFA or PTFE), where the adsorption device 18 is used to store and then separate oxidized gaseous mercury and aerosols. the mercury component analysis unit 10 in the cavity 3 of the climatic box 2 are arranged approximately parallel to one another. A temperature-resistant parallel structure 19a is formed inside said quartz tube 19, allowing the gas to be examined to flow through the system in a laminar manner, with its surface layer accumulating oxidized gaseous mercury components by molecular adsorption, allowing elemental mercury and aerosol particles to pass freely through the device. Externally, the quartz tube 19 is provided with a heating element 20 and fans 21. The other end of the quartz tube 19 is connected to a three-way solenoid valve 22 made of chemically inert materials (e.g., PFA, PTFE). In a passive state (i.e., without electrical current activation), the valve (as shown in the solid line) is connected to the air intake probe. The latter consists of a PTFE filter 23 of an impactor or coarse-grained aerosol particle placed in a quartz tube 24 and a heated heating element 25 so that its temperature is at least + 50 ° C throughout its entire life.
Impaktoriaus arba filtro 23 įėjimo anga atsiveria klimatinės dėžės 2 išorėje, j ją patenka siurbiamas oras kaip parodyta rodyklėmis. Kita vožtuvo 22 padėtis, kai jis aktyvuojamas elektros srove, sujungia kvarcinį vamzdį 19 su oro filtru 32, sudarytu iš trijų dalių: bendrosios paskirties filtras (drėgmės filtras ir aktyvioji anglis) 26, aerozolio dalelių filtras 27 ir aukso filtras 28.The inlet of the impactor or filter 23 opens on the outside of the climate box 2 and enters the pumped air as shown by the arrows. The other valve 22, when electrically actuated, connects the quartz tube 19 to the air filter 32 consisting of three parts: a general purpose filter (moisture filter and activated carbon) 26, an aerosol particle filter 27, and a gold filter 28.
Įrenginio veikimo principasPrinciple of device operation
Pagrindinė (elementinių garų gyvsidabrio, Hg(0)) komponentė, kuri atmosferoje paprastai sudaro didžiąją dalį, virš 90% gyvsidabrio) yra matuojama taip: analizatorius 1 siurbia orą 1 L/min. greičiu per nuosekliai sujungtus komponentus: šildomą impaktorių 23, pasyvų vožtuvą 22, kvarcinį vamzdį 19 su jo viduje esančia lygiagrečia struktūra 19a ir per kvarcinį vamzdį 11 su jo viduje esančiomis kvarcinėmis struktūromis 12 ir 13. Sukaupus pakankamą kiekį bandinio (tai trunka apie 5 min.) analizatorius sustabdo 1 L/min. siurbimo srautą ir termodesorbcijos bei fotometriniu būdu nustato sukaupto gyvsidabrio kiekį. Tuo pačiu metu, lygiagrečiai analizatoriui 1, pagalbinis siurblys 31 per visus tuos pačius anksčiau paminėtus elementus bei ventilį 8 siurbia oro srautą 9 L/min. greičiu, tai reikalinga tam, kad būtų galima sukaupti pakankamą oksiduotojo dujinio ir aerozolio dalelių sudėtyje esančiojo gyvsidabrio kiekius.The main component (elemental vapor mercury, Hg (0)), which usually accounts for the majority of the atmosphere, above 90% mercury) is measured as follows: Analyzer 1 draws air at 1 L / min. through a series of connected components: a heated impactor 23, a passive valve 22, a quartz tube 19 with a parallel structure 19a therein, and a quartz tube 11 with a quartz structure 12 and 13 therein. ) the analyzer stops at 1 L / min. suction flow and determines the amount of mercury accumulated by thermodesorption and photometry. At the same time, in parallel to the analyzer 1, the auxiliary pump 31 pumps an airflow of 9 L / min through all the same elements mentioned above and the valve 8. speed, it is necessary to accumulate sufficient quantities of mercury in the oxidised gas and aerosol particles.
Analizatoriaus 1 viduje esantys ventiliai neleidžia oro srautui (dėl siurblio 31 poveikio) tekėti analizatoriumi atgal tuo metu, kai analizatorius aktyviai nesiurbia oro (analizės ir aukso sorbentu aušinimo metu). Kita vertus, siurblio 31 pagreitintas oro srautas nekeičia iš atmosferos nustatomos elementinio gyvsidabrio koncentracijos rezultatų, nes analizatoriuje 1 sukauptas Hg(0) kiekis kiekvieno siurbimo metu priklauso tik nuo analizatoriaus 1 vidinio siurblio greičio, kuris yra kontroliuojamas analizatoriaus vidinio srauto matuoklio, tuo tarpu struktūros 19a, 12 ir 13 ir visi kiti siurbimo kelyje esantys komponentai elementinio gyvsidabrio garus praleidžia laisvai, jų nesulaikydami. Praėjus maždaug dviems valandoms ir tikėtinai sukaupus pakankamus oksiduotojo dujinio gyvsidabrio bei aerozoliu dalelių kiekius, įprastinis analizatoriaus 1 elementinės Hg(0) komponentės ciklinis matavimas stabdomas ir siurblys 31 išjungiamas. Veikiamas vidinės spyruoklės ventilis 8 užsidaro.The valves inside the analyzer 1 prevent air flow (due to the action of pump 31) from flowing back to the analyzer while the analyzer is not actively aspirating air (analysis and gold sorbent during cooling). On the other hand, the accelerated airflow of the pump 31 does not alter the results from the atmospheric elemental mercury concentration since the amount of Hg (0) accumulated in the analyzer 1 during each suction depends only on the internal pump speed of the analyzer 1 controlled by the analyzer internal flow meter. , 12 and 13, and all other components in the suction path, release elemental mercury vapor freely without being trapped. After approximately two hours, and after sufficient accumulation of the oxidised gaseous mercury and aerosol particles, it is expected that the normal cyclic measurement of the elemental Hg (0) component of the analyzer 1 will be stopped and the pump 31 switched off. When operated, the inner spring valve 8 closes.
Aktyvuojamas vožtuvas 22, dėl ko dabar oras j vamzdį 19 bus siurbiamas per filtrą 32, sudarytą iš komponentų 26, 27 ir 28, dėl to iš oro eliminuojamos bet kokios mikropriemaišos ir bet kokios formos gyvsidabrio pėdsakai. Įjungiamas analizatoriaus 1 vidinis siurblys 1 L/min. greičiu ir pradedamas kaitinti pirolizuotojas 13, jis reikiamą temperatūrą pasiekia maždaug per 3 min. Padaromi du ar trys matavimai analizatoriumi 1, siekiant nustatyti foninį sistemos lygį - t.y. nustatytas gyvsidabrio kiekis šiuo būdu turi būti pakankamai mažas, teoriškai, artimas nuliui.The valve 22 is activated, which will now pump air into the tube 19 through a filter 32 consisting of components 26, 27 and 28, thereby eliminating any trace amounts of mercury and any form of mercury from the air. The internal pump 1 of the analyzer is switched on at 1 L / min. speed and the pyrolyser 13 is heated, it reaches the required temperature in about 3 minutes. Two or three measurements are made on the analyzer 1 to determine the background level of the system - i.e. the level of mercury thus determined must be sufficiently low in theory to be close to zero.
Toliau veikiant analizatoriaus 1 siurbliui, pradedama kaitinti skaidulinė kvarco struktūra - aerozolių gaudyklė 12. Šiuo atveju per maždaug 5 minutes atpalaiduojamas aerozolio dalelių sudėtyje sukauptas gyvsidabrio kiekis, visos gyvsidabrio formos oro srautui tekant per karštą lygiagrečią kvarco struktūra (pirolizuotoją) 13 galutinai skyla j elementinę formą ir yra nustatomos analizatoriumiContinued operation of the analyzer pump 1 causes the fibrous quartz structure to start heating - the aerosol trap 12. In this case, the mercury contained in the aerosol particles is released over approximately 5 minutes, with all mercury air flowing through the hot parallel quartz structure (pyrolyser) 13 and are determined by the analyzer
1. Po to, struktūroms 12 ir 13 vis dar esant karštoms, pradedamas kaitinti kvarcinis vamzdis 19 su jo viduje esančia lygiagrečia aukštatemperatūrinės medžiagos struktūra 19a. Kaitinant struktūrą 19a, nuo jos yra termiškai desorbuojamos dujinės oksiduotosios gyvsidabrio formos, tokios kaip HgCI2, HgBr2l HgO ir (galimai) kitos, kurios čia buvo adsorbuotos dujinės difuzijos būdu, skyla j elementinį gyvsidabrį ir per karštus elementus 12 ir 13 ir siurbimo žarnas patenka į analizatorių. Šis procesas užtrunka keturias- penkias minutes ir tuo būdu, elementinio gyvsidabrio pavidalu, 'nustatomos oksiduotosios atmosferines dujinės gyvsidabrio komponentės. įjungiami ventiliatoriai 16 ir 21, kvarco vamzdžiai 11 ir 19 ataušinami iki pradinės 50°C temperatūros ir yra paruošti naujam analizės ciklui.1. Subsequently, while the structures 12 and 13 are still hot, the quartz tube 19 is heated with a parallel high temperature material structure 19a therein. When heated, structure 19a is used to heat-desorb gaseous oxidized forms of mercury such as HgCl 2 , HgBr 2l HgO, and (possibly) others which have been adsorbed here by gaseous diffusion to decompose into elemental mercury and through hot elements 12 and 13 and suction hoses. enters the analyzer. This process takes four to five minutes to detect oxidized atmospheric gaseous mercury components in the form of elemental mercury. The fans 16 and 21 are turned on, the quartz tubes 11 and 19 are cooled to an initial temperature of 50 ° C and are ready for a new analysis cycle.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2014129A LT6207B (en) | 2014-11-11 | 2014-11-11 | The device of indentification of elemental gas, oxidized gas and aerosol mercury components in air or other gases |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2014129A LT6207B (en) | 2014-11-11 | 2014-11-11 | The device of indentification of elemental gas, oxidized gas and aerosol mercury components in air or other gases |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2014129A LT2014129A (en) | 2015-06-25 |
| LT6207B true LT6207B (en) | 2015-08-25 |
Family
ID=53404967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2014129A LT6207B (en) | 2014-11-11 | 2014-11-11 | The device of indentification of elemental gas, oxidized gas and aerosol mercury components in air or other gases |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT6207B (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LT3138B (en) | 1993-02-09 | 1995-01-31 | Kestutis Kvietkus | Optical absorption apparatus for measuring concentration of mercury stream in gas |
| EP1110073A1 (en) | 1998-09-02 | 2001-06-27 | Tekran Inc. | Apparatus for and method of collecting gaseous mercury and differentiating between different mercury components |
-
2014
- 2014-11-11 LT LT2014129A patent/LT6207B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LT3138B (en) | 1993-02-09 | 1995-01-31 | Kestutis Kvietkus | Optical absorption apparatus for measuring concentration of mercury stream in gas |
| EP1110073A1 (en) | 1998-09-02 | 2001-06-27 | Tekran Inc. | Apparatus for and method of collecting gaseous mercury and differentiating between different mercury components |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT2014129A (en) | 2015-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7430893B2 (en) | Systems and methods for detecting contaminants | |
| KR20120115330A (en) | Method and device for determining leakage | |
| CN103353409B (en) | Possesses the atmospheric sampling equipment of temperature adjusting function | |
| CN107389387B (en) | Portable trace mercury analyzer | |
| CN203101128U (en) | Particulate matter sampling device | |
| CN102967491A (en) | Particle matter sampling device and method for particle matter detection using device | |
| US20170241963A1 (en) | Mobile device for determining a component in ambient air | |
| CN110531036A (en) | Motor-vehicle tail-gas real-time detecting system | |
| KR20180040705A (en) | Method and station for measuring contamination of transport boxes for atmospheric transport and storage of substrates | |
| KR20190009565A (en) | Exhaust Device of A Water Pretreatment Apparatus For Analysing Air Pollution Detection And Exhaust Method | |
| US20050120775A1 (en) | Systems and methods for detecting contaminants | |
| US20140093435A1 (en) | Device for Removing Volatile Particles from Sample Gas | |
| US8869594B2 (en) | Particle detecting device evaluating system and particle detecting device evaluating method | |
| WO2019006017A1 (en) | Instrument for measuring airborne particulate matter | |
| LT6207B (en) | The device of indentification of elemental gas, oxidized gas and aerosol mercury components in air or other gases | |
| CN111562228A (en) | Nitrogen dioxide measuring device and measuring method | |
| JP2019533809A (en) | Closed loop control of sampling pump and sampling pump to fill trap | |
| US11802818B2 (en) | System and method for monitoring for the presence of elements | |
| CN107271236B (en) | Core-shell type aerosol generating system and application thereof in preparation of core-shell type aerosol | |
| TWI790465B (en) | System and method for monitoring for the presence of volatile organic compounds | |
| CN104181014A (en) | Atmospheric gaseous mercury sampling device | |
| CN116829941A (en) | System and method for reducing moisture to sample and test a gas mixture | |
| CN108956481A (en) | Alternately Aerosol Extinction and NO in measurement atmosphere2The device and method of concentration | |
| JP5181299B2 (en) | Material evaluation method | |
| CN221056334U (en) | Infrared gas analyzer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB1A | Patent application published |
Effective date: 20150625 |
|
| FG9A | Patent granted |
Effective date: 20150825 |
|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20181111 |